随机小波有限元理论研究及瞬态强冲击载荷作用下炮管裂纹定量诊断

重大装备裂纹位置和深度参数的定量诊断，避免裂纹断裂恶性事故的发生是近年来学术界和工程界研究的难点和热点。本项目以火炮这一典型的具有多个不确定因素的随机系统为对象，研究基于正问题有限元建模和反问题动态测试相结合的裂纹定量诊断方法。在正问题方面，探索将概率统计方法与小波有限元法结合，提出适合随机系统与裂纹奇异性求解的随机小波有限元方法，研究基于随机小波有限元的火炮身管动力学建模与求解；在反问题方面，通过对瞬态强冲击载荷作用下的火炮系统动态测试，研究微弱信号提取方法，获得身管模态参数；正反问题结合，研究基于身管前三阶固有频率的裂纹定量诊断方法，通过试验验证方法的有效性。本项目可望在随机系统裂纹定量诊断方法上取得突破，研究成果将为重大装备裂纹故障诊断提供基础理论和方法，对于保障设备使用安全，预测剩余寿命等具有重要的实际意义。